Адам ағзасына ультражоғары жиілікті электр өрісімен әсер етудің физикалық және биофизикалық негіздері

Пән: Медицина
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

Лабораториялық жұмыс №12

Адам ағзасына ультражоғары жиілікті электр өрісімен әсер етудің физикалық және биофизикалық негіздері. УЖЖ-терапия

Тақырыптың маңызы: Адам ағзасына электромагниттік тербелістер әсер еткенде жылу бөлініп шығады. Биологиялық ұлпаларда ығысу және өткізгіштік токтары пайда болып, зат алмасу процесстері жақсарады. Сондықтан адам ағзасына айнымалы электр өрісімен әсер етіп көптеген ауруларды емдеуге болады. Физиотерапевтік осы әдістердің бірі УЖЖ (УВЧ) - терапия деп аталады.

Жұмыстың мақсаты: УЖЖ терапия аппаратын медицинада қолдану негізін зерттеу.

Қажетті құрал - жабдықтар: УЖЖ-30 типтес терапия аппараты, сызғышка бекітілген диполь, электролит (NaCl) жәнс диэлектрлік сұйық (кастор майы) .

ТАҚЫРЫПТЫ ИГЕРУГЕ ҚАЖЕТТІ АҚПАРАТТЫ-ДИДАКТИКАЛЫҚ МАТЕРИАЛ

Адам өмірінде радиоқабылдағыштардың ролі артқан сайын радиотолқындарды тарату үшін қуатты радиостанциялар қолдана бастаған. Сол кезде онда жұмыс атқаратын адамдардың жүйкесі тозып, тез шаршап, тіпті кейде денесінің қызуы да көтерілетіні байқалған. Осы мәселелер электромагниттік толқындардың адам организміне физиологиялық әсерін зерттеу қажеттігін туғызады.

Тәжрибелер нәтижесінде электромагниттік толқындар адам организміне ғана әсер етіп қоймай жануарлар мен жәндіктерге де әсері байқалады. Мысалы, электромагниттік толқындар әсерінен кейбір ұсақ жануарлар өле бастаса, жібек құрты тез өскен, тотықұс (попугай) жұмыртқасынан балапандары уақытынан бұрын жарып шыға бастаса, ит күшіктерінің салмақ қосуы қалыптан арта бастаған.

Радиотолқындар бір ортада жұтылса, онда оның энергиясы жұтылған ортаның ішкі энергиясына айналады, сондықтан электромагниттік толқындардың әсерін ғалымдар алғашында, тек қана жылулық эффекті тұрғысынан қарастырған. Ал шын мәнінде жылулық эффектімен қатар радиотолқындардың физиологиялық әсері бар. Осы мәселені алғаш дәлелдеген ғалым Коваршик мынандай тәжрибе жүргізген:

Дистиляцияланған су құйылған астаудың температурасы 24°С болғанда оған балықтарды жіберіп электромагниттік толқындармен әсер ете бастаған. Біраз уақыт өткеннен кейін балықтардың температурасы небәрі 0, 2 градусқа ғана көтерілсе де олардың организмінде физиологиялық өзгерістер болып, олардың өлуіне әкеліп соқтырғанын байқаған.

Екінші дүниежүзілік соғысқа радиоэлектрлік қондырғыдағы қызметтегі солдаттар микротолқын шығаратын радиолокаторлар адам денесінің жылытатынын байқап, суықтан тонған қолын, аяғын жылытып жүрген. Осы нәтижелер электромагнит толқындардың адам денесіне тигізетін жылулық әсерді зертеуді бастауға себепші болған.

Жылулық емдеу әдістері ерте заманнан белгілі. Олардын қатарына қызған кірпіш, ыстық су және т. б. көптеген әдістерді жатқызуға болады. Ол әдістер адам денесінің бөлігіне (участкісіне) ғана әсер етеді де сол бөлікте ғана жылулық процесс жүреді. Бұл тәсілдің кемшілігі мынада: адам денесіне жылу сыртқы жылу көзінен (қызған тас, құм, су және т. б. ) беріледі. Сондықтан ұлпалардың қызуы біркелкі болмайды: ең алдымен адам терісі, одан кейін май қабаты мен жоғары қабатта орналасқан бұлшық еттер қызады да, тереңде жатқан ұлпалар мен ағзалар (бұлшық еттер, буындар) өте аз қызады. Ал шындығына келсек тереңде жатқан ұлпалар жылулық әсерге өте мұқтаж келеді. Олардың температурасын 2-3°С арттыру үшін адам денесіне температурасы 70-80°С сыртқы жылу көзімен әсер ету қажет. Осындай ыстық адам денесін күйдіреді, сол себепті оны қолдану мүмкіншілігі жоққа шығады.

Тереңде жатқан ұлпалар мен ағзаларды қыздыру үшін қазіргі уақытта медицинада айнымалы электр немесе магнит өрісімен әсер ету әдістері кеңінен қолданылады.

Медицинада қолданылатын электр тербелістері және электромагнит толқындары жиіліктеріне сәйкес мынадай диапозонға бөлінеді:

А - жоғарғы жиілікті υ = 0, 2 - 30 МГц (ЖЖ)

Б - ультражоғары жиілікті υ = 30 - 300 МГц (УЖЖ)

В - асажоғары жиілікті υ = 300 МГц - тен жоғары (АЖЖ)

Медицинада қолданылатын жоғары жиілікті және ультражоғары жиілікті электр тербелістерін алуға орналасқан приборлардың жұмыс принципі біртектес.

Ультражоғары жиілікті электр өрісімен әсер еткенде адам ағзасында аса күрделі процесс өтеді. Tipi организм электр тогын өткізетін, омдық кедергісі бар электролиттерден және диэлектриктік тұрақтысымен (с) сипатталанатын изоляторлардан құралады.

Электр өрісімен әсер еткенде электролиттерде, барлық өткізгіштердегі сияқты, зарядталған бос бөлшектер /электрондар/ орын ауыстырады да кәдімгі өткізгіштік тогы пайда болады.

Диэлектрик құрамындағы әрбір молекула ішіндегі оң және теріс зарядтар электрлік диполь түзеп бірін-бірі теңгереді, сондықтан молекула тұтасынан алғанда бейтарап болып келеді.

Сыртқы өріс жоқ кезде жылулық қозғалыстың нәтижесінде молекулалардың электрлік моменттері кеңістікте жан-жақты бағытта болады (1а-сурет) . Сыртқы өріс бар кезде дипольдар өріс бағытына икемделеді де, диэлектрик поляризацияланған болып шығады (1б-сурет) . Өрістің бағыты өзгергенде молекулалардың орналасу бағыты да өзгереді, яғни өрістің өзгеру жиілігі неғұрлым үлкен болса, молекулалар да соған сәйкес өзінің бағытын өзгертеді.

а б

1 - сурет.

Өрістің әсері тоқтаған сәтте молекулалар бастапқы күйіне қайта оралады.

Олай болса өрістің жиілігін неғұрлым арттырсақ, солғұрлым молекулалардың тербеліс жиілігі де артады, яғни жылулық процесс пайда болады.

Диэлектриктің ішінде электр зарядтарының осылай өз бағытын өзгерту нәтижесінде пайда болған токтың ерекше түрін ығысу тогы дейді. Адам ағзасы диэлектрикті өтімділігі ε біртекті изолятордан және электр өтімділігі ε ₀ өткізгіштен тұрады. Адам ағзасына электр өрісімен әсер еткенде болған өткізгіштік тогының әсерінен де (электролиттерде), ығысу тогының әсерінен де (диэлектриктерде) жылу бөлініп шығады. Мұнда электролиттерде иондардың ығысу амплитудасы жылулық қозғалыстың амплитудасынан онша үлкен болмайды да жылу аз бөлінеді. Негізгі жылу диэлектриктік тұрақтысы жоғары ұлпалардан шығады. Miнe, айнымалы электр өрісімен адам ағзасына әсер етудің басты ерекшелігі де осында.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.